[實用新型]能量捕獲傳感器、振動發(fā)電裝置和車載檢測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN207442719U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 萬霞;黃隆重;尹斌;黃寧杰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江三花智能控制股份有限公司
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02J7/32
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本實用新型公開了一種能量捕獲傳感器、振動發(fā)電裝置和車載檢測系統(tǒng)，所述能量捕獲傳感器包括懸臂梁，所述懸臂梁包括基體、壓電元件和質(zhì)量塊，所述基體為渦旋狀且具有固定端和自由端，所述壓電元件設在所述基體上，所述質(zhì)量塊設于所述基體的自由端。本實用新型的能量捕獲傳感器，其懸臂梁為渦旋狀，增加了懸臂梁的長度，減小了固有振動頻率，增加了能量轉(zhuǎn)換效率，而且減小了對設置空間的需求，提高了適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及能量捕獲傳感器、具有該能量捕獲傳感器的振動發(fā)電裝置和具有該振動發(fā)電裝置的車載檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

智能汽車讓出行更加便捷和舒適，越來越多地受到人們的關(guān)注。智能汽車是在普通車輛上增加傳感器，如氣體傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，自動分析車輛行駛的安全、胎壓、車內(nèi)空氣質(zhì)量和溫濕度等。為了采集外部環(huán)境信息，上述智能傳感器需要外部電源向其提供電能。

相關(guān)技術(shù)中，振動發(fā)電裝置采集汽車行駛過程中產(chǎn)生的振動能量，并將振動能量轉(zhuǎn)化為電能為汽車中的智能傳感器供電。為降低振動發(fā)電裝置的諧振頻率，以匹配實際機械振動的頻率，提供能量轉(zhuǎn)換效率，振動發(fā)電裝置通常需要延長懸臂梁的長度。然而，懸臂梁的設置空間是有限的，不能無限延長懸臂梁，無法適用于空間受限的場合。

實用新型內(nèi)容

為此，本實用新型的一方面提出一種能量捕獲傳感器,該能量捕獲傳感器的懸臂梁為渦旋狀，增加了懸臂梁的長度，減小了固有振動頻率，增加了能量轉(zhuǎn)換效率。

本實用新型另一方面還提出了一種振動發(fā)電裝置。

本實用新型再一方面還提出了一種車載檢測系統(tǒng)。

根據(jù)本實用新型第一方面的實施例的能量捕獲傳感器包括懸臂梁，所述懸臂梁包括：基體，所述基體為渦旋狀且具有固定端和自由端；壓電元件，所述壓電元件設在所述基體上；質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊設于所述基體的自由端。

根據(jù)本實用新型實施例的能量捕獲傳感器，其懸臂梁為渦旋狀，增加了有限空間內(nèi)的懸臂梁長度，減小了固有振動頻率，增強了能量轉(zhuǎn)換效率，而且減小了對設置空間的需求，提高了適用性。

在一些實施例中，所述基體的頂面大體平齊，所述基體的底面大體平齊。

在一些實施例中，所述基體的相鄰圈之間的距離相同。

在一些實施例中，所述基體的相鄰圈之間的距離與所述基體的徑向?qū)挾认嗤?/p>

在一些實施例中，所述質(zhì)量塊的一端的端部與所述基體的自由端的端部對齊。

在一些實施例中，所述壓電元件表面具有微納結(jié)構(gòu)。

在一些實施例中，所述微納結(jié)構(gòu)為圓柱陣列結(jié)構(gòu)、方柱陣列結(jié)構(gòu)、平行光柵結(jié)構(gòu)或乳突結(jié)構(gòu)。

在一些實施例中，所述壓電元件設在所述基體的上表面。

根據(jù)本實用新型另一方面的實施例的振動發(fā)電裝置包括能量捕獲傳感器，所述能量捕獲傳感器為上述實施例所述的能量捕獲傳感器；穩(wěn)壓電路模塊，所述穩(wěn)壓電路模塊與所述能量捕獲傳感器相連，用以接收所述能量捕獲傳感器產(chǎn)生的電信號并對所述電信號進行整流和降壓；能源管理模塊，所述能源管理模塊與所述穩(wěn)壓電路模塊相連，用以儲存電能。

根據(jù)本實用新型的振動發(fā)電裝置，可以為汽車上的傳感器供電，減少了汽車電源的使用，不需要頻繁更換紐扣電池以及為鋰電池充電，降低了能耗。